BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1
Metode Penelitian Metode penelitian yang dilakukan adalah deskripsi analitik dari data
gempa yang diperoleh. Pada awalnya data gempa yang akan digunakan berasal dari katalog gempa BMKG Bandung, tetapi dikarenakan data gempa yang diperoleh tidak mencukupi maka data gempa yang digunakan merupakan data gempa yang diperoleh dari katalog gempa NEIC-USGS periode 1973-2011. Data gempa ini memuat parameter - parameter gempa yang terdiri dari letak episenter, kedalaman gempa, waktu gempa (origin time), dan magnitudo gempa. Parameterparameter gempa ini diolah untuk menentukan intensitas maksimum gempa, percepatan tanah maksimum dan periode ulang gempa. Intensitas maksimum dan percepatan tanah maksimum diperoleh melalui perhitungan dengan menggunakan formula Gutenberg-Richter sedangkan periode ulang gempa ditentukan setelah indeks seismisitas diperoleh melalui perhitungan dengan menggunakan hubungan frekuensi-magnitudo yang diberikan oleh Gutenberg-Richter. Hasil ketiga hal tersebut dapat dianalisis untuk memperoleh informasi mengenai tingkat resiko gempa tektonik di Jawa Barat untuk data gempa pada periode 1973-2011.
3.2
Tahapan Penelitian Penelitian ini dilakukan dalam beberapa tahapan (Gambar 3.1).
Diana Ayu Rostikawati, 2013 Analisis Tingkat Resiko Gempa Tektonik Di Jawa Barat Berdasarkan Intensitas Maksimum Gempa,Percepatan Tanah Maksimum Dan Periode Ulang Gempa (Periode Data Gempa Tahun 1973-2011) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
25
Penentuan Daerah Penelitian
Pengambilan Data Gempa
Pengolahan Data Gempa (Gambar 3.2)
Analisis
Kesimpulan
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
3.2.1
Penentuan Wilayah Penelitian Wilayah yang di tinjau dalam penelitian ini adalah Jawa Barat
sedangkan untuk pengambilan data gempa dilakukan pada batasan wilayah 5o LS - 10o LS dan 105o BT - 110o BT. 3.2.2
Pengambilan Data Gempa Data gempa yang akan diolah diperoleh dari katalog gempa yang
disediakan oleh Nasional Earthquake Information Center United State Geological Survey (NEIC-USGS) dalam kurun waktu 38 tahun, katalog
tersebut
dapat
diunduh
dari
alamat
website
Diana Ayu Rostikawati, 2013 Analisis Tingkat Resiko Gempa Tektonik Di Jawa Barat Berdasarkan Intensitas Maksimum Gempa,Percepatan Tanah Maksimum Dan Periode Ulang Gempa (Periode Data Gempa Tahun 1973-2011) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
26
http://earthquake.usgs.gov/earthquakes/eqarchives/epic/epic_circ.php. Berikut ini merupakan batasan data gempa yang di ambil dari katalog NEIC-USGS melalui metode pengambilan data rectangular area. Koordinat
Latitude
: 5o LS – 10o LS
Longitude
: 105o BT – 110o BT
Rentang Waktu
: 01/01/1973 – 31/12/2011
Magnitudo Gempa
: 0 – 9.9 SR
Kedalaman Gempa
: 0 – 200 km
3.2.3
Pengolahan Data Data Gempa Konversi magnitudo ke magnitudo permukaan (Ms)
Nilai a dan b
Titik pengamatan
Jarak Episenter Indeks Seismisitas Intensitas dan Percepatan Tanah Periode Ulang Gempa
Grafik hubungan Indeks Seismisitas dan Periode Ulang Gempa
Grafik hubungan Magnitudo dan Periode Ulang Gempa
Intensitas Maksimum Gempa dan Percepatan Tanah Maksimum
Grafik hubungan Intensitas Maksimum Gempa dan Percepatan Tanah Maksimum
Peta Intensitas Maksimum Gempa dan Percepatan Tanah Maksimum
Diana Ayu Rostikawati, 2013 Analisis Tingkat Resiko Gempa Tektonik Di Jawa Barat Berdasarkan Intensitas Maksimum Gempa,Percepatan Tanah Maksimum Dan Periode Ulang Gempa (Periode Data Gempa Tahun 1973-2011) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
27
Gambar 3.2 Diagram Pengolahan Data
Seluruh magnitudo di dalam data gempa yang diperoleh dari katalog gempa NEIC-USGS dapat merupakan magnitudo gelombang badan (mb), magnitudo lokal (ML), magnitudo gelombang permukaan (Ms)
maupun
momen
magnitudo
(Mw)
sehingga
diperlukan
penyeragaman kedalam magnitudo yang sama, yaitu menjadi magnitudo gelombang permukaan (Ms) hal ini dilakukan karena magnitudo ini menunjukkan besar energi gempa yang dirasakan pada permukaan tanah sehingga nilai magnitudo ini cocok digunakan untuk menentukan suatu tingkat resiko gempa. Seluruh magnitudo di dalam data gempa dikonversi kedalam magnitudo gelombang permukaan (Ms) dengan menggunakan hubungan magnitudo dan energi seismik menurut persaman (2.1), (2.2) dan persamaan yang diberikan oleh tim revisi peta gempa Indonesia (Tabel 3.1). Tabel 3.1 Korelasi Konversi Antara Beberapa Skala Magnitudo Untuk Wilayah Indonesia (Irsyam dkk, 2010)
Korelasi Konversi Mw = 0.143Ms2 – 1.051Ms + 7.285 Mw = 0.114mb2 – 0.556mb + 5.560 Mw = 0.787ME – 1.537
Diana Ayu Rostikawati, 2013 Analisis Tingkat Resiko Gempa Tektonik Di Jawa Barat Berdasarkan Intensitas Maksimum Gempa,Percepatan Tanah Maksimum Dan Periode Ulang Gempa (Periode Data Gempa Tahun 1973-2011) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
28
mb = 0.125ML2 – 0.389ML – 3.51 ML = 0.717MD + 1.003
Setelah dilakukan konversi untuk mengubah seluruh magnitudo ke magnitudo gelombang permukaan (Ms), data gempa dikelompokkan berdasarkan data gempa dengan Ms≥5.0 SR hal ini dikarenakan event gempa dengan Ms≥5.0 SR akan memberikan efek yang besar bagi suatu tempat. Data gempa yang telah dikonversi dan dikelompokkan kemudian diolah dengan dua cara yaitu : 1. Pengolahan data gempa untuk menentukan intensitas maksimum dan percepatan tanah maksimum Sebelum menghitung intensitas gempa dan percepatan tanah dilakukan penentuan terlebih dahulu setiap titik pengamatan, titik pengamatan pada penelitian ini merupakan kecamatan-kecamatan yang ada di Jawa Barat, berikut hasil penentuan untuk setiap titik pengamatan :
Diana Ayu Rostikawati, 2013 Analisis Tingkat Resiko Gempa Tektonik Di Jawa Barat Berdasarkan Intensitas Maksimum Gempa,Percepatan Tanah Maksimum Dan Periode Ulang Gempa (Periode Data Gempa Tahun 1973-2011) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
29
Gambar 3.3 Titik Pengamatan di Jawa Barat
Setelah menentukan titik pengamatan, kemudian dilakukan perhitungan untuk menentukan jarak episenter sesuai dengan persamaan (2.6). Jarak episenter yang diperoleh dan magnitudo yang terdapat di dalam data gempa lalu dihitung untuk menentukan nilai intensitas dan percepatan tanah dengan menggunakan formula Gutenberg-Richter sesuai dengan persamaan (2.3). Berdasarkan hasil perhitungan ini diperoleh nilai intensitas dan percepatan tanah pada setiap titik pengamatan, dari setiap titik pengamatan kemudian dipilih nilai tertinggi untuk intensitas dan percepatan tanahnya, nilai inilah yang disebut intensitas maksimum gempa dan percepatan tanah maksimum. Seluruh intensitas maksimum gempa dan pecepatan tanah maksimum pada setiap titik pengamatan di plot kedalam peta intensitas
Diana Ayu Rostikawati, 2013 Analisis Tingkat Resiko Gempa Tektonik Di Jawa Barat Berdasarkan Intensitas Maksimum Gempa,Percepatan Tanah Maksimum Dan Periode Ulang Gempa (Periode Data Gempa Tahun 1973-2011) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
30
maksimum gempa dan peta percepatan tanah maksimum, kedua peta ini dibuat dengan menggunakan aplikasi Sistem Informasi Geografis (SIG) yaitu software ArcView GIS 3.3 selain itu dicari pula hubungan antara intensitas maksimum gempa dan percepatan tanah maksimum dengan cara membuat plot grafiknya. 2. Pengolahan data gempa untuk menentukan periode ulang gempa. Untuk menentukan periode ulang gempa ditentukan telebih dahulu nilai a, b dan indeks seismisitas yang merupakan parameter seismotektonik dengan menggunakan hubungan magnitudo dan frekuensi gempa yang diberikan oleh Gutenberg-Richter yang ditunjukkan pada persamaan (2.7), sedangkan untuk perhitungannya digunakan metode kuadrat terkecil (least square method) pada persamaan (2.13) dan (2.14). Indeks seismisitas yang diperoleh melalui persamaan (2.9) kemudian digunakan untuk menentukan periode ulang gempa untuk berbagai nilai magnitudo sesuai dengan persamaan (2.17). Berdasarkan hasil ini diperoleh grafik hubungan periode ulang gempa dengan magnitudo dan periode ulang gempa dengan indeks seismisitas. 3.2.4
Analisis Hasil Pengolahan Data Hasil pengolahan data menghasilkan nilai intensitas maksimum
gempa, percepatan tanah maksimum dan periode ulang gempa. Berdasarkan nilai intensitas maksimum gempa dan percepatan tanah maksimum dapat ditentukan tingkat resiko gempa di setiap titik Diana Ayu Rostikawati, 2013 Analisis Tingkat Resiko Gempa Tektonik Di Jawa Barat Berdasarkan Intensitas Maksimum Gempa,Percepatan Tanah Maksimum Dan Periode Ulang Gempa (Periode Data Gempa Tahun 1973-2011) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu
31
pengamatan dan daerah di Jawa Barat, penentuan ini merujuk pada hasil pengklasifikasian yang telah diberikan oleh tim BMKG dalam menentukan tingkat resiko gempa di suatu daerah (Tabel 3.2).
Tabel 3.2 Tingkat Resiko Gempa (Fauzi dkk, 2012)
No.
Tingkat Resiko
Percepatan Tanah
Intensitas Gempa
Maksimum (Gal)
Maksimum (MMI)
1.
Resiko sangat kecil
<25
2.
Resiko kecil
25 – 50
VI – VII
3.
Resiko sedang satu
50 – 75
VII – VIII
4.
Resiko sedang dua
75 – 100
VII – VIII
5.
Resiko sedang tiga
100 – 125
VII – VIII
6.
Resiko besar satu
125 – 150
VIII – IX
7.
Resiko besar dua
150 – 200
VIII – IX
8.
Resiko besar tiga
200 -300
VIII – IX
9.
Resiko sangat besar satu
300 – 600
IX – X
10.
Resiko sangat besar dua
>600
>X
Diana Ayu Rostikawati, 2013 Analisis Tingkat Resiko Gempa Tektonik Di Jawa Barat Berdasarkan Intensitas Maksimum Gempa,Percepatan Tanah Maksimum Dan Periode Ulang Gempa (Periode Data Gempa Tahun 1973-2011) Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu| perpustakaan.upi.edu